(57)【要約】【課題】  支持基板と可動部とが梁部を介して連結され、梁部によって可動部を所定方向へ変位させるようにした角速度センサにおいて、梁部が変位すべき所定方向とは異なる方向へ変位することを、極力抑制する。【解決手段】  支持基板上にてｙ方向に変位する可動部３０、４０は検出梁部５０を介し支持基板に連結されている。検出梁部５０は、一端部が連結部５５にて連結され平行配置された３本の梁５１、５２、５３を有し、当該梁の長手方向と直交するｙ方向にたわむ。３本の梁のうち両外側の２本の梁５１、５２の長さＬは同じであり、これら両外側の２本の梁の他端部は固定部５６にて支持基板に固定され、中央の梁５３の他端部には可動部３０、４０が連結されている。そして、両外側の２本の梁５１、５２の長さＬ、幅Ｔ、連結部５５の幅Ｂ、厚さＡにより表されるパラメータ（Ａ／Ｂ）／（Ｔ／Ｌ）が２０以上である。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板（１１）上に支持された半導体層（１２）を加工することにより形成されたものであって、
前記支持基板（１１）上にて所定方向に変位する可動部（３０、４０）と、
前記支持基板（１１）と可動部（３０、４０）とを連結する梁部（５０）とを備え、
前記可動部（３０、４０）の変位に基づいて力学量を検出するようにした半導体力学量センサにおいて、
前記梁部（５０）は、３本以上の梁（５１、５２、５３）を平行に配置し、これら３本以上の梁（５１〜５３）の一端部を連結部（５５）にて連結してなるものであって、当該梁（５１〜５３）の長手方向と直交する方向にたわむものであり、
前記３本以上の梁（５１〜５３）のうち両外側の２本の梁（５１、５２）の長さが同じであり、これら両外側の２本の梁（５１、５２）の他端部は、前記支持基板（１１）に固定されており、
前記３本以上の梁（５１〜５３）のうち前記両外側の２本の梁（５１、５２）を除く梁（５３）の他端部には、前記可動部（３０、４０）が連結されており、
前記梁部（５０）における前記両外側の２本の梁（５１、５２）の長さをＬ、前記両外側の２本の梁（５１、５２）の幅をＴ、前記梁部（５０）における前記連結部（５５）の幅をＢ、前記連結部（５５）の厚さをＡとしたとき、
これら寸法Ａ、Ｂ、Ｌ、Ｔにより表されるパラメータ（Ａ／Ｂ）／（Ｔ／Ｌ）が、２０以上であることを特徴とする半導体力学量センサ。
【請求項２】
前記パラメータ（Ａ／Ｂ）／（Ｔ／Ｌ）が、３０以上であることを特徴とする請求項１に記載の半導体力学量センサ。
【請求項３】
前記梁部（５０）において、前記３本以上の梁（５１、５２、５３）のすべての長さが同じであることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体力学量センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支持基板と可動部とが梁部を介して連結され、梁部によって可動部を所定方向へ変位させるようにした半導体力学量センサに関し、たとえば、角速度センサや加速度センサ等に用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種の半導体力学量センサとしては、支持基板上に支持された半導体層を加工することにより形成され、支持基板上にて所定方向に変位する可動部、および、支持基板と可動部とを連結する梁部とを備え、可動部の変位に基づいて力学量を検出するようにしたものが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−１２１５００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
図６は、上記した特許文献１に記載されている従来の半導体力学量センサにおける梁部５０の平面形状を示す図である。
【０００４】
図６に示される梁部５０は、３本の梁５１、５２、５３を平行に配置し、これら３本の梁５１、５２、５３の一端部を連結部５５にて連結してなるものであって、当該梁５１、５２、５３の長手方向Ｙと直交する方向Ｘにたわむものである。
【０００５】
ここで、従来の梁部５０では、３本の梁５１、５２、５３のうち両外側の２本の梁５１、５２の長さが同じであり、これら両外側の２本の梁５１、５２の他端部すなわち連結部５５とは反対側の端部は、固定部５６にて支持基板に固定されている。
【０００６】
さらに、従来の梁部５０では、３本の梁５１、５２、５３のうち両外側の２本の梁５１、５２を除く中央の梁５３の他端部には、可動部３０が連結されている。従来では、このような梁部５０の形状を採用することにより、梁部５０の不要な方向への動きを極力無くすようにしている。
【０００７】
つまり、このような梁部５０においては、可動部３０が変位すべき所定方向は上記方向Ｘであり、上記所定方向Ｘへの可動部３０の変位量と可動部３０の質量とは比例関係にある。
【０００８】
しかしながら、本発明者の検討によれば、このような従来の梁部３０の構成を採用した場合であっても、図６に示されるような、連結部５５において梁５１〜５３の長手方向Ｙと直交する方向Ｘに沿った幅Ｂや、梁部５１〜５３の長手方向Ｙに沿った厚さＡの寸法関係によっては、梁部５０が不要な方向へたわむことがわかった。
【０００９】
たとえば、図６に破線で示されるように、梁部５０における連結部５５が、梁５１〜５３の長手方向Ｙにたわむ場合が発生する。すると、可動部３０は、変位すべき所定方向Ｘ以外にも、不要な方向である上記長手方向Ｙに変位してしまう。
【００１０】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、支持基板と可動部とが梁部を介して連結され、梁部によって可動部を所定方向へ変位させるようにした半導体力学量センサにおいて、梁部が変位すべき所定方向とは異なる方向へ変位することを、極力抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、支持基板（１１）上に支持された半導体層（１２）を加工することにより形成されたものであって、支持基板（１１）上にて所定方向に変位する可動部（３０、４０）と、支持基板（１１）と可動部（３０、４０）とを連結する梁部（５０）とを備え、可動部（３０、４０）の変位に基づいて力学量を検出するようにした半導体力学量センサにおいて、次に述べるような各特徴点を有したものである。
【００１２】
・梁部（５０）は、３本以上の梁（５１、５２、５３）を平行に配置し、これら３本以上の梁（５１〜５３）の一端部を連結部（５５）にて連結してなるものであって、当該梁（５１〜５３）の長手方向と直交する方向にたわむものであること。
【００１３】
・梁部（５０）において、３本以上の梁（５１〜５３）のうち両外側の２本の梁（５１、５２）の長さが同じであり、これら両外側の２本の梁（５１、５２）の他端部は、支持基板（１１）に固定されていること。
【００１４】
・梁部（５０）において、３本以上の梁（５１〜５３）のうち両外側の２本の梁（５１、５２）を除く梁（５３）の他端部には、可動部（３０、４０）が連結されていること。
【００１５】
・梁部（５０）における両外側の２本の梁（５１、５２）の長さをＬ、両外側の２本の梁（５１、５２）の幅をＴ、梁部（５０）における連結部（５５）の幅をＢ、連結部（５５）の厚さをＡとしたとき、これら寸法Ａ、Ｂ、Ｌ、Ｔにより表されるパラメータ（Ａ／Ｂ）／（Ｔ／Ｌ）が、２０以上であること。本発明は、これらの点をを特徴とする半導体力学量センサを提供するものである。
【００１６】
本発明は、本発明者が行った計算結果に基づくものであり（図３参照）、それによれば、パラメータ（Ａ／Ｂ）／（Ｔ／Ｌ）を２０以上とすれば、梁部（５０）を梁（５１〜５３）の長手方向と直交する方向にたわませるとともに、それ以外の方向へのたわみを極力抑制することができる。
【００１７】
よって、本発明によれば、支持基板（１１）と可動部（３０、４０）とが梁部（５０）を介して連結され、梁部（５０）によって可動部（３０、４０）を所定方向へ変位させるようにした半導体力学量センサにおいて、梁部（５０）が変位すべき所定方向とは異なる方向へ変位することを、極力抑制することができる。
【００１８】
ここで、望ましくは、請求項２に記載の発明のように、パラメータ（Ａ／Ｂ）／（Ｔ／Ｌ）が、３０以上であることが好ましい。
【００１９】
また、請求項３に記載の発明のように、請求項１または請求項２に記載の半導体力学量センサにおいては、梁部（５０）におけるすべての梁すなわち３本以上の梁（５１、５２、５３）の長さを実質的に同じものにすることができる。
【００２０】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。限定するものではないが、本実施形態では、本発明の半導体力学量センサを角速度センサ１００に適用した例について説明することにする。
【００２２】
図１は、本発明の実施形態に係る角速度センサ１００の概略平面構成を示す図である。また、図２は、図１中の検出梁部５０の近傍部を示す拡大平面図である。この角速度センサ１００は、シリコン基板等からなる半導体基板１０を加工することにより形成されたものである。
【００２３】
具体的には、この半導体基板１０に、エッチング等の周知の半導体製造技術を用いて溝を形成することにより、図１に示されるように、枠状の基部２０、可動部としての２個の振動子３０、４０、各梁部３３、４３、５０、固定部５６、各電極６０、７０等の構造体が区画され形成されている。なお、図２では、識別を容易にするために上記溝以外の部分にはハッチングを施してある。
【００２４】
より具体的に言うならば、図１に示される本角速度センサ１００は、たとえば半導体基板１０として両シリコン基板１１、１２を酸化膜１３を介して貼り合わせてなるＳＯＩ（シリコンオンインシュレータ）基板を用いて形成されている。
【００２５】
そして、このＳＯＩ基板１０における両シリコン基板１１、１２のうち一方のシリコン基板１１を支持基板として構成しており、他方のシリコン基板１２および酸化膜１３に対して、他方のシリコン基板１２の表面側からトレンチエッチングや犠牲層エッチング等の周知のマイクロマシン加工技術を施す。それによって、当該他方のシリコン基板１２に上記溝を形成するとともに、当該溝によって区画された上記各部２０〜７０等の構造体を形成するものである。
【００２６】
ここで、図１では、上記構造体が形成されている他方のシリコン基板１２の表面側、すなわち支持基板１１上に支持された半導体層１２の表面側が示されている。また、図１中の破線に示される開口部１０ａの内周部において、上記固定部５６以外の部位では、犠牲層エッチングなどによって酸化膜１３が除去されており、酸化膜１３の下の一方のシリコン基板１１が現れている。
【００２７】
それによって、この開口部１０ａの内周部では、上記構造体が形成されている他方のシリコン基板１２は、上記固定部５６以外の部位にて一方のシリコン基板すなわち支持基板１１から離間している。
【００２８】
こうして、本例においては、当該他方のシリコン基板１２は、開口部１０ａの外周部および上記固定部５６において、酸化膜１３を介して一方のシリコン基板１１上に支持されている。
【００２９】
基部２０の内周において図１中の左側に位置する第１の振動子３０および右側に位置する第２の振動子４０は、互いに対称形状をなしている。本例では、両振動子３０、４０は、図１中のｘ方向に沿って並べられており、両方とも支持基板である一方のシリコン基板１１上にて変位できるようになっている。
【００３０】
また、両振動子３０、４０は、略コの字型をなす外側部（第１の振動部）３１、４１と、この外側部３１、４１の内側に位置する略矩形状の内側部（第２の振動部）３２、４２と、これら外側部３１、４１と内側部３２、４２とを連結する駆動梁部３３、４３とを備えている。
【００３１】
そして、両振動子３０、４０は、外側部３１、４１にて検出梁部５０および上記固定部５６を介して一方のシリコン基板１１に連結され、一方のシリコン基板１１上に支持されている。
【００３２】
駆動梁部３３、４３は、図１中のｘ方向へ自由度を持つもので、本例では、ｘ方向へバネ変形可能な様に、ｘ方向へ延びて折り返された略コの字形状をなしている。そして、両振動子３０、４０のうち内側部３２、４２は、外側部３１、４１を基点として駆動梁部３３、４４によってｘ方向へ変位可能となっている。
【００３３】
また、検出梁部５０は、図１中のｙ方向へ自由度を持つものであり、可動部である両振動子３０、４０を、一方のシリコン基板（支持基板）１１上にて当該ｙ方向へ変位させるものである。そして、これら駆動梁部３３、４３と検出梁部５０との共振周波数は、互いに異なっている。
【００３４】
ここで、図１、図２に示されるように、各検出梁部５０は、３本の棒状の梁５１、５２、５３を平行に配置し、これら３本の梁５１、５２、５３の一端部を連結部５５にて連結してなるものである。そして、各検出梁部５０は、ｙ方向、すなわち当該梁５１〜５３の長手方向ｘと直交する方向ｙにたわむものである。
【００３５】
また、各検出梁部５０において、３本の梁５１〜５３のうち両外側の２本の梁５１、５２の長さＬ（図２参照）が同じであり、これら両外側の２本の梁５１、５２の他端部は、上記固定部５６にて一方のシリコン基板１１に固定されている。具体的には、上述したように、固定部５６は、一方のシリコン基板１１上にて酸化膜１３を介して支持され固定されている。
【００３６】
さらに、各検出梁部５０において、３本の梁５１〜５３のうち両外側の２本の梁５１、５２を除く梁５３の他端部には、可動部３０、４０が連結されている。また、本例では、梁部５０において、すべての梁すなわち３本の梁５１、５２、５３の長さを同じものとしている。
【００３７】
そして、このような検出梁部５０によれば、一方のシリコン基板（つまり、支持基板）１１上にて固定部５６を基点として、両振動子３０、４０は、梁５１〜５３の長手方向ｘと直交する方向ｙに変位可能となっている。
【００３８】
ここにおいて、本実施形態では、図２に示されるように、検出梁部５０における両外側の２本の梁５１、５２の長さをＬ、両外側の２本の梁５１、５２の幅をＴ、検出梁部５０における連結部５５の幅をＢ、連結部５５の厚さをＡとしている。
【００３９】
詳しくは、図２に示されるように、連結部５５は平面矩形状をなすものであり、連結部５５の幅Ｂとは、ｙ方向における連結部５５の幅すなわち梁５１〜５３の長手方向ｘと直交する方向ｙに沿った連結部５５の幅寸法であり、連結部５５の厚さＡとは、ｘ方向における連結部５５の厚さすなわち梁５１〜５３の長手方向ｘに沿った連結部５５の厚さ寸法である。
【００４０】
そして、本実施形態では、検出梁部５０が変位すべき所定方向ｙとは異なる方向へ変位することを極力抑制するために、これら寸法Ａ、Ｂ、Ｌ、Ｔにより表されるパラメータ（Ａ／Ｂ）／（Ｔ／Ｌ）を、２０以上、好ましくは３０以上としている。
【００４１】
また、第１の振動子３０および第２の振動子４０において、これら両振動子３０、４０が対向する内側部３２、４２には、櫛歯状に突出する電極部（可動電極）３４、４４が形成されており、各々の電極部３４、４４は、互いの櫛歯が噛み合うように対向して配置されている。
【００４２】
これら電極部３４、４４は、両振動子３０、４０を互いに逆相で駆動振動させるための駆動電極として機能する。
【００４３】
また、図１において、両振動子３０、４０の左右両側にに位置する基部２０には、角速度を検出するための櫛歯状の検出電極（検出用固定電極）６０、７０が、各振動子３０、４０毎に形成されている。
【００４４】
この検出電極６０、７０は、各振動子３０、４０の外側部３１、４１から突出する櫛歯部（検出用可動電極）３１ａ、４１ａと噛み合うように配置されている。そして、これら互いに対向する検出電極６０、７０と櫛歯部３１ａ、４１ａとの間に検出容量部が形成されている。
【００４５】
また、上記した第１の振動子３０、第２の振動子４０、第１の振動子３０側の検出電極６０、および第２の振動子４０側の検出電極７０は、他方のシリコン基板１１を区画する上記溝によって、それぞれ互いに電気的に絶縁されている。
【００４６】
そして、これら振動子３０、４０および検出電極６０、７０は、半導体基板１０に形成されたアルミ等よりなるパッド（図示せず）により、図示しない角速度センサ１００の信号回路と電気的に接続されている。
【００４７】
次に、本角速度センサ１００の作動について、述べる。まず、上記した信号回路から、それぞれ、第１の振動子３０の電極部３４、第２の振動子４０の電極部４４に駆動信号を印加する。
【００４８】
たとえば、第１の振動子３０すなわち電極部３４には、基準電位をＶ０として、Ｖ０〜２Ｖ０（たとえば２．５〜５Ｖ）の範囲で第１の矩形波を印加する。同時に、第２の振動子４０すなわち電極部４４には、０〜Ｖ０（たとえば０〜２．５Ｖ）の範囲で上記第１矩形波と逆相の第２の矩形波を印加する。
【００４９】
このように電極部３４と電極部４４との間に電圧を印加することにより、両電極部３４と４４との間に電圧差の自乗に比例した静電引力が発生し、これによって、両振動子３０、４０における内側部３２、４２が、駆動梁部３３、４３の作用により、互いに逆相でｘ方向へ駆動振動する。
【００５０】
この駆動振動においては、両振動子３０、４０すなわち両内側部３２、４２は、第１の振動子３０と第２の振動子４０とで互いに逆相且つ同一周波数の状態にて、駆動振動を行う。
【００５１】
この両振動子３０、４０が駆動振動しているときに、ｚ軸（図１参照）回りに角速度Ωが印加されると、各振動子３０、４０にはｙ方向へコリオリ力が作用する。すると、このコリオリ力によって、各振動子３０、４０は、それぞれ振動子全体が検出梁部５０の作用により、ｙ方向へ互いに逆相且つ同一周波数にて検出振動を行う。
【００５２】
この検出振動において、各振動子３０、４０に対応する検出電極６０、７０における櫛歯間の容量が、印加角速度（コリオリ力）Ωの大きさに応じて変化する。そして、この容量変化を、上記信号回路にて、たとえば電圧に変換することにより検出する。こうして、角速度が検出される。
【００５３】
ところで、本実施形態によれば、支持基板としての一方のシリコン基板１１上に支持された半導体層としての他方のシリコン基板１２を加工することにより形成されたものであって、一方のシリコン基板１１上にて所定方向ｙに変位する可動部としての両振動子３０、４０と、一方のシリコン基板１１と各振動子３０、４０とを連結する梁部としての検出梁部５０とを備え、両振動子３０、４０の変位に基づいて角速度を検出するようにした角速度センサ１００において、次に述べるような各特徴点を有する角速度センサ１００が提供される。
【００５４】
・検出梁部５０は、３本の棒状の梁５１、５２、５３を平行に配置し、これら３本の梁５１〜５３の一端部を連結部５５にて連結してなるものであって、当該梁５１〜５３の長手方向ｘと直交する方向ｙにたわむものであること。
【００５５】
・検出梁部５０において、３本の梁５１〜５３のうち両外側の２本の梁５１、５２の長さＬが同じであり、これら両外側の２本の梁５１、５２の他端部は、一方のシリコン基板１１に固定されていること。
【００５６】
・検出梁部５０において、３本の梁５１〜５３のうち両外側の２本の梁５１、５２を除く梁５３の他端部には、振動子３０、４０が連結されていること。
【００５７】
・検出梁部５０における両外側の２本の梁５１、５２の長さＬ、両外側の２本の梁５１、５２の幅Ｔ、梁部５０における連結部５５の幅Ｂ、連結部５５の厚さＡの各寸法により表されるパラメータ（Ａ／Ｂ）／（Ｔ／Ｌ）が、２０以上であること。
【００５８】
これらの点をを特徴とする本角速度センサ１００は、本発明者が行った計算結果に基づくものである。具体的な計算結果を図３に示す。
【００５９】
図３は、上記した本実施形態の特徴点を有する検出梁部５０において、パラメータ（Ａ／Ｂ）／（Ｔ／Ｌ）と、変数（Ｋｘ／Ｋｙ）との関係を、ＦＥＭ（有限要素法）を用いた解析により調査した結果を示す図である。
【００６０】
ここで、パラメータ（Ａ／Ｂ）／（Ｔ／Ｌ）によれば、両外側の２本の梁５１、５２においては、その長さＬが大きいほどｙ方向へたわみやすく、その幅Ｔが大きいほどｙ方向へたわみにくく、また、連結部５５においては、その幅Ｂが大きいほどｘ方向へたわみやすく、その厚さＡが大きいほどｘ方向へたわみにくいことが示される。
【００６１】
つまり、パラメータ（Ａ／Ｂ）／（Ｔ／Ｌ）のように、（Ａ／Ｂ）と（Ｔ／Ｌ）の比をとることで、検出梁部５０のたわむ方向についての方向性の尺度とすることができる。
【００６２】
また、値Ｋｘは、検出梁部５０に連結された振動子３０、４０におけるｘ方向のバネ定数であり、値Ｋｙは、検出梁部５０に連結された振動子３０、４０におけるｙ方向のバネ定数である。
【００６３】
そして、値Ｋｘが大きいほど、検出梁部５０が硬くｘ方向へたわみにくくなる、すなわち振動子３０、４０がｘ方向へ変位しにくくなることを意味する。同様に、値Ｋｙが大きいほど、検出梁部５０が硬くｙ方向へたわみにくくなる、すなわち振動子３０、４０がｙ方向へ変位しにくくなることを意味する。
【００６４】
つまり、変数（Ｋｘ／Ｋｙ）が大きいほど、振動子３０、４０は検出梁部５０によって、検出梁部５０が変位すべき所定方向ｙへ変位し、それ以外の方向へは変位しにくくなることを意味する。
【００６５】
図３に示されるように、パラメータ（Ａ／Ｂ）／（Ｔ／Ｌ）が大きくなるにつれて、変数（Ｋｘ／Ｋｙ）は大きくなり、パラメータ（Ａ／Ｂ）／（Ｔ／Ｌ）が２０以上になると変数（Ｋｘ／Ｋｙ）は急激に大きくなることがわかった。また、図３に示されるように、パラメータ（Ａ／Ｂ）／（Ｔ／Ｌ）が３０以上であれば、変数（Ｋｘ／Ｋｙ）の大きさはほぼ飽和している。
【００６６】
つまり、パラメータ（Ａ／Ｂ）／（Ｔ／Ｌ）を２０以上、好ましくは３０以上とすれば、検出梁部５０を梁５１〜５３の長手方向と直交する方向ｙにたわませるとともに、それ以外の方向へのたわみを極力抑制することができる。
【００６７】
よって、本実施形態によれば、支持基板１１と可動部３０、４０とが検出梁部５０を介して連結され、検出梁部５０によって可動部３０、４０を所定方向ｙへ変位させるようにした角速度センサ１００において、検出梁部５０が変位すべき所定方向ｙとは異なる方向へ変位することを、極力抑制することができる。
【００６８】
なお、検出梁部５０が変位すべき所定方向ｙとは異なる方向へ変位することを抑制するためには、上記図６にて述べたように、連結部５５のたわみを抑制すべく連結部５５の厚さＡを大きくすればよいが、それでは、梁部の体格の増大、ひいてはセンサ体格の増大を招き、好ましくない。
【００６９】
本実施形態は、そのような観点からも、梁部における各寸法を上記したパラメータ（Ａ／Ｂ）／（Ｔ／Ｌ）を用いて最適化することにより、梁部の体格の増大を極力抑制しつつ、梁部の適切な特性を確保できるものである。
【００７０】
（他の実施形態）
なお、上記実施形態では、検出梁部５０におけるすべての梁すなわち３本の梁５１、５２、５３の長さを実質的に同じものとしていたが、３本の梁５１〜５３のうち両外側の２本の梁５１、５２の長さＬが同じであれば、振動子３０、４０と連結される中央の梁５３は、これらよりも長くても短くてもよい。
【００７１】
また、図４、図５は、それぞれ本発明の梁部としての検出梁部５０の他の例、もう一つの他の例を示す概略平面図である、
図４に示されるように、検出梁部５０においては、振動子３０、４０と連結される中央の梁梁５３、５４は２本または３本以上であってもよい。つまり、検出梁部５０においては、梁５１、５２、５３、５４は４本以上でもよい。
【００７２】
また、図５に示されるように、連結部５５には、他方のシリコン基板１２の厚さ方向に貫通する複数個の貫通穴５５ａが形成されたものであってもよい。この貫通穴５５ａは、上記した酸化膜１３の犠牲層エッチングなどを行う場合に、エッチング効率を向上させる目的で設けられるものである。
【００７３】
また、上記角速度センサ１００においては、各振動子３０、４０における内側部３２、４２は、駆動梁部３３、４３、外側部３１、４１、検出梁部５０を介して支持基板である一方のシリコン基板１１に連結され、この支持基板１１上にてｘ方向へ変位できるようになっている。
【００７４】
つまり、上記角速度センサ１００においては、各振動子３０、４０における内側部３２、４２も、支持基板１１と梁部３３、４３を介して連結され支持基板１１上にて所定方向ｘに変位する可動部として構成されるものである。
【００７５】
そのため、適宜設計変更を行うことにより、上記実施形態における特徴点を有する梁部の構成を、上記角速度センサ１００において検出梁部５０以外にも、駆動梁部３３、４３に採用してもよい。
【００７６】
また、上記した角速度センサ１００は、たとえば半導体基板としてのＳＯＩ基板１０の他方のシリコン基板１２の表面から加工することでセンサにおける上記構造体を形成する表面加工型のものであったが、本発明は、たとえば一方のシリコン基板１１側すなわち支持基板側に開口部を設けることで可動部のリリースを行う裏面加工型のセンサに対しても適用可能であることは明らかである。
【００７７】
また、本発明は、上記した角速度センサ以外にも、加速度センサ、圧力センサなどにも適用することができる。
【００７８】
要するに、本発明は、支持基板上に支持された半導体層を加工することにより形成されたものであって、支持基板上にて所定方向に変位する可動部と、支持基板と可動部とを連結する梁部とを備え、可動部の変位に基づいて力学量を検出するようにした半導体力学量センサにおいて、梁部の構成を上記特徴点に示したようなものとしたことを要部とするものであり、それ以外の部分については、適宜設計変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の実施形態に係る角速度センサの概略平面構成を示す図である。
【図２】図１中の検出梁部の近傍部を示す拡大平面図である。
【図３】パラメータ（Ａ／Ｂ）／（Ｔ／Ｌ）と変数（Ｋｘ／Ｋｙ）との関係についての計算結果を示す図である。
【図４】本発明の他の実施形態としての検出梁部の例を示す概略平面図である。
【図５】本発明の他の実施形態としての検出梁部のもう一つの例を示す概略平面図である。
【図６】従来の半導体力学量センサにおける梁部の平面形状を示す図である。
【符号の説明】
【００８０】
１１…支持基板としての一方のシリコン基板、
１２…半導体層としての他方のシリコン基板、
３０…可動部としての第１の振動子、４０…可動部としての第２の振動子、
５０…梁部としての検出梁部、５１、５２…検出梁部における両外側の２本の梁、
５３…検出梁部における中央の梁、５５…検出梁部における連結部、
Ａ…検出梁部における連結部の厚さ、Ｂ…検出梁部における連結部の幅、
Ｌ…検出梁部における両外側の２本の梁の長さ、
Ｔ…検出梁部における両外側の２本の梁の幅。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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